跳到主要內容

前瞻基礎建設國民中小學校園數位建設平台Logo

訊息專區

  • 迎戰下個世代的數位轉型,大學程式教育準備好了!--教育部「推動大學程式設計教學計畫」成果發表會報導(下篇)

    迎戰下個世代的數位轉型,大學程式教育準備好了!--教育部「推動大學程式設計教學計畫」成果發表會報導(下篇)

    「教育部推動大學程式設計教學計畫」成果發表會這場畢業典禮,仍把握創造交流的機會,上午議程安排與會者分至三個場地參與主題短講活動,持續交流教學經驗。下午先是安排成果論壇,由計畫團隊分享推動計畫4年多來的歷程及心得,再邀請學校代表與計畫團隊成員分享程式設計教育成果,最後則以綜合座談作為成果發表會總結及對於程式教育的期許。

    主題短講參與熱烈,持續交流不停歇

    國立臺灣大學資訊工程學系蔡欣穆教授兼副教務長分享協助臺大校內課程逐步轉向線上平臺NTU COOL互動影片教學的心得,蔡副教務長表示,分析學生觀看影片的播放、暫停、回放等操作數據紀錄發現,影片教學確實可幫助不同程度的學生掌握自己的聽課與學習速度,蔡副教務長建議在大班教學的程式設計課程,影片可搭配講授與活動交替進行,提升學生參與及互動。

    國立臺南藝術大學動畫藝術與影像美學研究所羅禾淋助理教授以「藝術人的程式挑戰」為題,分享以藝術創作為導向的程式教育,指出對於藝術科系的學生來說,以「創作」為學習目標,比起「考試」的成就感要大得多,建議可將課程結合現有的競賽或與業界合作,鼓勵學生產出具體科技藝術創作成果,「當學生想要完成他的作品,他就會有動力跟意願花時間在課外去自學相關的知識。」

    成果論壇溫馨回顧,凝聚程式教育共識

    107年5月,教育部補助成立「推動大學程式設計教學計畫」,促使國立政治大學等11校資訊領域教授們,以「計畫」為媒的相遇、相協,設立「專案計畫辦公室」、「共通性需求工作小組」、依應用領域分類的「Web領域及跨域銜接團隊」、「APP領域及促進高中大學交流團隊」、「互動設計領域及議題導向研發團隊」、「資料分析領域及學習評量推動團隊」等6個分項計畫,共同組成團隊。「計畫」雖以資訊領域的知識系統為背景,但團隊成員注重的卻並不只是教材、教學方法上的建構與傳播,而是傾注了作為教育者,企盼激發非資訊科系學生對程式學習的熱情,以跨域應用客製化,促動學生對程式設計思維產生興趣,繼而引導學生透過做中學感受知識應用的過程。教學中開放的溝通和探索,是知識存在本身的樸素型態,也正是教育生生不息的精神所在。

    「專案計畫辦公室」主持人李蔡彥教授分享團隊從無到有的組建及摸著石頭過河的經驗。由於團隊中的老師多半是計畫成立時才相識,彼此的情感都是伴隨著如何讓計畫協調、有效進行的共同目標而累積,當第一期計畫以北部、中部為核心,開展大學程式設計工作坊、教學經驗分享會,取得了經驗性成果,第二期計畫才能以更多信心和資源,一邊用經驗復刻方式擴大程式設計教學的輻射地域,一邊加入大學與高中銜接課程的輔助性設計,並拓展國際連結等。

    「共通性需求工作小組」的協同主持人孔令傑副教授也提及如何在兩期計畫中依照程式教育需求的變化,提供不同的環境支持。計畫第一期,很多心力只能投放在程式設計示範課程與基礎教材庫的建立,到了第二期才能思考如何以問題導向(PBL, problem-based learning)課程設計推動線下的落地教學,教育的重心不再以教材為中心,而是從學生主體,也就是從學生個人的編程經驗出發,以學生想解決的問題為導向,因勢利導的以接力棒形式建立師生關係,教育者在此扮演帶路人,而非知識的灌輸者,教學尋求的也並非唯一的答案,而是注重學習者自主探索的過程及提升學生解決問題的能力。

    學校程式教育成果發表,分享寶貴的推動策略

    在推進程式教育的大學實踐端,致理科技大學劉勇麟圖資長首先道出程式教育推動的起步維艱。從學校內部討論由哪個科系負責、再到學分編排、與各學院商議程式語言的擇取等,程式教育可說是資科系外的一場教育改革,為有效推動程式教育在高教的落實,劉勇麟圖資長表示,除修課學分與證照頒發的機制外,圖資處連年來也對系科屬性、不同學院對程式設計的需求加以釐清,為培養跨域、跨學科人才提出確實可行的教學規劃。

    中國文化大學資訊處王舒民資訊長則注意到學校資源配置及院系學生特質,當預估學校電腦教室資源不足、程式設計教學人才不足的限制可能阻礙全面程式教育推行,資訊處便以「繞路」方式,以學科應用為導向,先開設數據分析、資料視覺化、手機程式APP設計等課程,以拉近文科生對程式設計的距離,並激發學生的探索欲望。同時重視對教學助理的培養,透過學長姐學習程式設計的現身說法,更能帶動同儕互助共學程式的氛圍,也解決了偏向文科類院校相關人才較為薄弱的困境。

    1000多個日子攜手,「推動大學程式設計教學計畫」由衷感謝

    一天的成果發表會,呈現了程式設計教學在推動過程中遭遇的狀況與經由共同努力獲得的豐碩成果,除了看見程式教育百花齊放般的景致,也透過綜合座談,瞭解數位科技人才培育之路仍任重道遠。

    如同總計畫主持人國立政治大學李蔡彥教授回應「如何將大學程式設計教學與108課綱銜接」時指出的,「通識是一種精神,通識勢必要反映出一個人在成為一個人所需要的知識,而這個知識必須是與時俱進的。隨著時代的改變,通識的內容也在改變。」程式教育在我國大專校院扎根之後,未來程式教育不只是程式設計,而是要將應用導向的教學結合運算思維的培養,將資訊科技素養融入通識教育,這將是與108課綱銜接的任務,也是未來在推動大學程式設計教育的新挑戰與新機遇。

    「推動大學程式設計教學計畫」感謝每一位為程式教育努力的學校主管、老師及學生,也期待在下一階段程式設計教育的新篇章中,大家依然攜手共同向前。

     

    (紀錄撰文/杜賽男、曾令愉、推動大學程式設計教學計畫團隊)

  • 迎戰下個世代的數位轉型,大學程式教育準備好了!--教育部「推動大學程式設計教學計畫」成果發表會報導(上篇)

    迎戰下個世代的數位轉型,大學程式教育準備好了!--教育部「推動大學程式設計教學計畫」成果發表會報導(上篇)

    培育跨領域人才運用Coding迎戰數位時代,我們的大學準備好了!在教育部的協助下,全臺灣各大專校院從課程、師資、制度面,致力營造程式教育普及化的學習環境,據統計全國已有七成以上不分科系大學生曾修讀程式設計相關課程,意味著不論是人文或理工科系,人人有機會選擇適合的程式設計課程,打造屬於自己的獨特數位DNA,迎向AI時代的挑戰。

    111年7月14日,「教育部推動大學程式設計教學計畫」於國立政治大學公企中心舉行總成果發表會,欣喜發布計畫推動四年的豐碩成果。這項計畫緣於高等教育深耕計畫以經費挹注各校開設程式設計相關課程,培育非資訊科系大學生也能具備運算思維與基礎程式設計能力,故推動此項計畫來輔助並整合盤點各校需求,目標是分年達成行政院所訂「大專校院學士班修讀程式設計相關課程學生比例30%、40%、50%」,也就是全國不分科系大學生需有半數以上修過相關課程,並且在師資、課程、制度等層面能與108課綱之資訊科技教育銜接,讓各領域的學生都能在數位時代中有更多機會發揮才能。

    「一開始被當詐騙集團」,四年努力讓程式教育獲認同

    在計畫推動之前,全國修習程式設計相關課程的大學生比例約為19%(104學年度),自計畫於107學年度推動以來,在各校共同努力之下,於108學年度達標過半的門檻, 110學年度第2學期達到全國72 %大學生都修讀過程式設計相關課程,在總人數約有90萬人左右的全國大專校院在學學生中,大約64萬的學生已經修習過程式設計,成果令人振奮。

    計畫總主持人國立政治大學李蔡彥教授表示,剛開始執行計畫時,聯繫各校辦理行動諮詢常被拒絕、甚至還被當成詐騙集團,「當時什麼都缺,缺乏教材、缺乏對政策的認同,也缺乏程式教育的信心。」信心與認同不足,一大關鍵是聲音尚未被凝聚共振,「臺灣過去其實沒有非資訊領域的程式設計教師社群。」而後在計畫團隊的協助整合與經營之下,逐漸凝聚起相關教師社群,北中南東舉辦多場交流會,分享教學心得或遇到的困難、制度上的配套措施等,逐漸讓各方的教學創意與能量匯聚並激盪出新的火花。而李蔡彥教授也感慨道,執行過程中遇到最難的一關,其實是學生對於程式設計的學習動機,「但近來透過各種交流與訪談,我們發現各領域的學生逐漸認同學習程式設計是對他們有幫助的,接受度有七至八成,可以感覺到整個大環境對程式學習的風氣與信心已經起來了。」計畫推動四年,正好是一個學生就讀大學的時間,「謝謝大家來參加我們的畢業典禮,但畢業不是結束,而是邁向下一個階段。」

    教育部持續挹注資源,肯定計畫團隊及全國大專校院推動程式教育的成果

    教育部高等教育司梁學政副司長致詞肯定各校努力的成果,為學生培養起運算思維的關鍵能力,並表示明年即將開始的第二期高教深耕計畫中,相當重視學生跨領域自主學習的能力,以及人文關懷、解決問題、社會參與等指標,「這些在我們的coding程式學習課程裡,其實都有相當好的發揮與結合。相信學生們在未來面對四周都是數位資訊科技的世界時,能夠以人性關懷的思維,去創造更好的人機協作。」而針對眾所關心的,未來是否會有相關資源繼續挹注此類計畫?梁副司長表示教育部擬繼續委託李蔡彥教授團隊執行另一項提升大學通識教育的中程計畫,希望在現行計畫的基礎與成果之上,繼續幫助資通訊與非資通訊領域的學生涵養科技相關知識與能力。

    這一次成果發表會,不只是教育部的成果、不只是計畫團隊的成果、更是全國大專校院程式教育的成果發表會,一如本次大會以萬花筒比喻我國的程式教育,教育部、推動大學程式設計教學計畫、學校這三者,就像是組成萬花筒的三片玻璃鏡,讓老師及學生的努力,飛舞成萬花筒中一朵朵盛開的花朵,期待每一次的轉動,萬花筒都能不斷綻放出令人驚豔的美麗圖像。

    (紀錄撰文/曾令愉、推動大學程式設計教學計畫團隊

  • 成為數位時代的「溝通者」--非資訊領域學生的程式學習經驗分享

    成為數位時代的「溝通者」--非資訊領域學生的程式學習經驗分享

    「我們教非資訊領域的學生程式設計,著重的是培養哪一種人才?是使用者?研發者?或者介於二者之間的溝通者?」為厚植數位資訊國力,教育部自107學年度起成立「推動大學程式設計教學計畫」,從課程面、制度面、師資面等,全方位打造程式教育普及化的學習環境,讓非資訊科系大學生也能修習相關課程,具備運算思維與基礎程式設計能力。計畫推動至今4年,全國已有72%大學生修過程式設計相關課程,而學生能力培育的目的與定位,一直是參與相關教學的老師們關心的問題。

    「我們教非資訊科技領域的學生學程式設計,是希望他們變成一個更好的溝通者。」關於這個問題,來自國立高雄科技大學觀光管理系吳志康副教授兼系主任,分享今年(111)3月22日在「大學程式設計教學經驗交流會—民生&法律領域」會中,與會老師分組討論的結果,「所謂好的溝通者,是可以跟工程師溝通,了解工程師的語彙,了解工程師的思維方式,能擁有良好溝通的過程。」

     

    擁有「與工程師溝通」的能力

    「與工程師溝通」這項需求,許多人在大學畢業後才意識到它的重要性。國立高雄科技大學觀光管理系畢業校友、現任宏燁資訊股份有限公司業務行銷事業群金融業務事業部的陳盈彣業務主任,分享自身轉換職涯跑道的經驗--畢業後在觀光業工作了5年,想趁年輕跳脫舒適圈,於是轉入資訊科技公司做業務、販售軟體、硬體、系統整合開發等資訊產品。他提到自己大學時除了必修的計算機概論,並沒有修習過程式設計相關課程,「資訊業做行銷業務,必須與工程師溝通,工程師比較直線且重邏輯思考,語言很專業,剛開始我聽不太懂工程師說的話,很難與工程師溝通,挫折中、經驗中學習,努力找到方法溝通。」

    其實,不只是資訊工作者需與工程師溝通,當今人們身處5G與AIoT智慧聯網(AI+IoT)的環境,生活離不開科技,各行各業都應具備以科技思維尋求解方的能力。高科大觀光系吳志康老師原本在系上教英文,當上系主任後,認同程式設計教育的重要性,於是自學程式語言,開授相關課程。他常與學生分享自己與工程師溝通的「昂貴」經驗:「我以前經營餐廳時不懂科技,買了一台電腦化的收銀機,每次跟維修工程師溝通都產生很大問題。美國的工程師是從出門開始計費的,可是我沒辦法處理那台收銀機,電話又講不清楚,他講的是工程師的語言,我講的是餐廳老闆的語言,我們雞同鴨講。如果我能夠了解他的語言,用他的術語去跟他談我想要完成的事,會很有幫助。」而這也成為吳志康老師教學程式設計的目的:「希望當學生遇到問題的時候,第一個反應是如何去找到適合的科技,來解決我現在的問題。」

     

    給指令、找錯的過程,練習「把事情想清楚」

    吳老師當年「收銀機」的小故事,確實符合不少同學學習程式設計的動力。國立高雄科技大學觀光管理系的林同學是吳老師課程的學生之一,她對於學程式設計的想法也是如此:「其實學程式不一定是自己去設計,很多系統例如POS(Point of Sale System,銷售時點情報管理系統)多是由工程師設定,但我們如果瞭解這方面的話,比較好跟工程師溝通,設計我們想要的東西,也節省中間的時間成本。」

    林同學修程式設計課的動機,是她106年大二去新加坡實習時,看到當地商家運用電子化服務如自動結帳、備品機器人等,感到相當新奇,也發現平板點餐的一些問題,激起想要自己做菜單系統的動力。在學習APP Inventor製作時,她發現其中最關鍵的是釐清菜單本身的內容與排序,「要先思考菜單要有什麼、怎麼排序。排序如果錯的話,它是沒有辦法執行這個動作的。」想要的菜色有哪些?要怎麼呈現才比較簡明清晰?林同學說,當她設計完菜單再回頭學習APP Inventor,更了解其處理模式,「只要一個小地方不對,程式就沒有辦法運作,要慢慢調整,找出哪個部分出問題,然後修正。」

    為了給電腦正確的指令,思考內容必須清晰不含糊。在這釐清思緒、尋找問題的過程中,林同學也驚喜的發現,「我覺得學程式讓我的邏輯思考,有進步!也增進找問題及解決問題的能力。」

     

    學程式,得到新的觀看世界的方式

    在學程式的過程中覺得自己邏輯變好的,不只林同學一人。輔仁大學中國文學系的翁同學,畢業後重回系上學習程式設計,她笑說動機來自對「後浪」的恐慌,「學程式設計已經是一個沒辦法抵擋的趨勢,當我發現學弟妹『哇,他們現在大一必修是程式設計!』的時候,覺得很恐慌,我以前都沒有學,但這是一個時代的必然吧,所以我覺得要開始認識、學會運用這些新工具。」

    翁同學說,從課堂上的小練習,她發現程式設計的邏輯可以幫助她有效率整理資料,「老師讓我們寫一點短短的程式,去排列哪個字排在前面、哪個字排後面;或者是一個英文單字,想要挑出第六個字母是什麼,以前我只會用人工的方式算,但現在知道居然可以寫程式找出來,未來也許我可以找出一整篇文章。」於是她開始想像,程式設計能幫她做到什麼事情,「我試著把程式設計邏輯套用在更多地方,例如把Python的一些概念譬如排除、迴圈用在Excel,幫助我很快速的處理一批需要的資料,那時候覺得,哇,我還不會寫程式,但是我可以用這個邏輯幫到我自己了!」

    透過程式設計的邏輯處理事情,翁同學說,很多東西不但更清楚、更快,她更發現自己看事情的邏輯改變了,「我覺得這是非常明顯的感覺,例如看到別人做的資料庫,就會思考其背後的作法與邏輯。這些東西也許不是我自己去做,但是我可以跟工程師溝通,或者去提案。」這也使她跳脫對於程式設計的想像,「以前對程式設計的想像比較扁平,就是工程師一板一眼的坐在電腦前面。但是我現在反而覺得這些數字、程式邏輯、公式,背後其實非常有趣,而且可以與人文結合,相輔相成。」

    受人文科學訓練出身的翁同學,也從程式設計中得到新的觀看文本的方式。修完程式設計課後,她報考輔仁大學跨文化研究所語言學碩士班的語言科技組,第一學期的專案是探討《紅樓夢》裡「吃」的動詞使用狀況,「吃這個動詞,可能搭配吃飯、吃茶、吃藥,各式各樣食物或藥品,我們把它整理成一個表格,觀察文本中的使用頻率與情形。那就能找出整本《紅樓夢》真正的藥罐子是誰?誰是喝最多酒的人?誰吃最多奇特食物?」當改變了觀看文本的邏輯時,翁同學說,「常常會有一些新的念頭蹦出來,我覺得這是認識數位人文後,給我最大的改變。」

    而前文提到的吳志康老師,他也在教學過程中觀察到,學生的表達能力變強了,而且思緒更清晰,「在談話過程中,講話開始有層次,先做鋪陳,然後表達重點,最後有結論。」而學生在面對問題時,「他不再恐懼,會去試各式各樣的方法,從中找到一個解方--不一定是最好的,但是在當下可以把這個問題解決,讓它順暢的進行下去,完成任務;他的思維的彈性增加了。」

    「變成一個更好的溝通者」,不只是與電腦工程師溝通,也是與整個世界的溝通方式。而在程式設計學習的世界裡,啟動「溝通」的鑰匙,或許不只是那些科技的專業知識與術語,而是隱藏在腦袋瓜裡的新念頭、新視角、新邏輯,反覆偵測問題、不害怕錯誤的心態,以及對事物本質的思考能力。

     

    (整理撰文/曾令愉)

  • 不只是檢定,更是通往未來的機會--「推動大學程式設計教學計畫:程式能力檢定分享會」側記

    不只是檢定,更是通往未來的機會--「推動大學程式設計教學計畫:程式能力檢定分享會」側記

    學英文的人想要檢測能力,會想到全民英檢、多益、托福等檢定考試,那麼學程式的人若想了解自身實力,怎麼辦呢?上網搜尋關鍵字「程式檢定」,跳出「CPE大學程式能力檢定」、「APCS大學程式設計先修檢測」等搜尋結果,甚至不少坊間補習班、出版社、YouTuber推出相關教戰守則。究竟CPE、APCS是什麼樣的考試?誰可以參加?檢定目的為何?而108課綱學生將進入大學,究竟他們的程式設計能力程度如何?大學高教體系如何運用這些檢定資源來了解學生的能力,以制定相應的接軌課程?

    臺灣師範大學資訊工程學系蔣宗哲副教授主持的「教育部推動大學程式設計教學計畫」之分項計畫「資料分析領域及學習評量推動團隊」,於111年6月6日舉辦「程式能力檢定分享會」,邀請CPE及APCS的重要推動者,銘傳大學資訊工程學系謝育平教授及臺灣師範大學資訊工程學系李忠謀教授兼副校長分享執行經驗。

    「教育部推動大學程式設計教學計畫」自107年推動以來,各校課程、師資陸續到位,全國已有72%大學生修過程式設計相關課程。蔣宗哲老師表示,目前各校針對學生程式能力檢測的作法不同,有些學校自辦程式能力檢定,有些學校採分級制度,規劃不同能力的學生修習不同程度課程,有些學校採競賽方式,觀察及鼓勵學生的程式學習,也有學校用跨域學程來結合學生原本專業與程式設計能力,「其實除了校內自辦制度,CPE、APCS這類行之有年且規模成熟的檢定考試,也是相當好的外部輔助資源。」二者目的與偏重面向略有差別,建議可依需求妥善運用。

    CPE:人人都可以證明程式實力的舞臺

    「CPE」為「Collegiate Programming Examination」的縮寫,中文名稱為「大學程式能力檢定」。對象以大學生免費參加為主,也接受社會人士及高中以下學生付費參加。受試者透過現場程式上機考試,利用電腦自動評判,檢測程式設計能力。

    謝育平老師介紹,CPE始於2010年,起初只有國立中山大學與國立交通大學兩所學校試辦,「當初發展的動機,是兩校老師覺得應該在畢業前給同學一個簡單的測試,確保同學具備一定的程式撰寫能力。」從兩校開始,陸續有學校加入,到2013年大致為40餘所學校協辦,每年舉辦4次,單次應試人數最高達2,900餘人,是國內相當成熟的程式設計檢定制度。

    由於初衷是為提升資工系學生的程式能力,CPE測驗對象以資工相關系所學生為主,原則上採英文命題,涵蓋程式設計、資料結構、演算法、解題思維等,適合大二「資料結構」課程以上程度者,可用C/C++/Java/Python等語言。而隨著近年教育部推動程式設計教育普及化,也有學校運用這項檢定作為非資工科系同學的通識教育課程學生程式能力檢測,如中山大學即規定全校所有大一新生都須通過兩題中文命題的考試。

    謝老師說,CPE的目標是作為全台灣「程式能力檢定」的標準,有如英文的多益或全民英檢,「學英文的人想要證明自己英文很好,可以去考英檢;那程式能力很好的人,要去哪裡證明自己?這是我覺得CPE存在很重要的意義。因為不是每個學程式的人都能成為選手去參加比賽,但大家都可以來考CPE,這是一個『給每個人證明自己程式能力』的舞臺。」其成績除了依題數區分級別,也有客觀的成績排序,不但是國內許多資工相關系所的學士班畢業門檻、抵免標準或碩班招生參考,也成為許多廠商招聘人力或敘薪嘉獎的標準。謝老師說,甚至曾有國手挑戰CPE檢定,排名在18、19名左右,當即表示願以百萬年薪聘請排名在他前面的應試者,一時間讓CPE冠上了「百萬年薪」的傳說。

    而CPE現行採用平台是由謝老師負責的「瘋狂程設」評判系統,該系統結合線上解題系統與整合式開發環境,可在斷網環境中執行自動批改,大幅減省批改答案的人力,也具有防弊效果。除運用在CPE檢定考試,也可用於各類競賽或課程上機作業與考試。謝老師表示,當初開發這套系統,主要是苦於傳統上機考試人工批閱困難且防弊不佳以及作業抄襲嚴重等情形,同時也是為了改善學生「學」與「習」的落差:「教程式設計這麼多年,我覺得這真是一門『術科』,學生如果只有『學』而沒有『習』,那就只是聽懂而已,要寫的時候卻寫不出來。」因此「瘋狂程設」其中一項特點是可以與學生即時循環互動,反饋編譯或邏輯上的錯誤,幫助學生練習學寫程式,「我也期待『瘋狂程設』在程式教學場域有更多元運用的可能,歡迎有興趣的老師一起來合作。」

    APCS:讓程式力成為升學選才的一種機會

    「APCS」為「Advanced Placement Computer Science」的縮寫,中文名稱為「大學程式設計先修檢測」,模式參考美國大學先修課程(Advanced Placement)而來。APCS目前參加者以高中生為主,但也開放其它各級學生以及社會人士報考。

    APCS每年1、6、10月舉辦,考試內容除了以C/C++/Java/Python實際撰寫程式的「實作題」,還有考驗運算思維、問題解決與程式設計概念等單選題型的「觀念題」。二者成績分別計算,依原始總分間距分級,級別均為1至5級分。李忠謀老師表示,從受試者所得級分便可觀察其程式能力,「修完高中資訊科技概論必修課的學生,大概可以拿到觀念題3至4級分、實作題2至3級分,是為『基礎能力』。如果拿到觀念題4級分以上、實作題3級分以上的同學,大概已具備大學資工系一年級學生的程度,可進一步修習進階的課程,是為『進階能力』。」

    除了可以作為高中程式課程的學習成效檢測,APCS成績亦可用於大學個人申請入學。因應十二年國教與108課綱「適性揚才」的素養導向,教育部自107學年度起試辦大學申請入學「APCS組」,意指資訊類學系可將學生的程式學習歷程項目納入第一階段篩選,107學年度之首屆開放46個名額,有14所大學22資訊領域校系參與,而後逐年增加,111學年度有33所大學47校系共118個名額,均創新高。其中,臺大資工系在110學年度首度參加,111學年度又增開2個名額,備受外界關注。

    李老師說,APCS之所以能作為入學選才的能力證明,公信力十分重要,「所有題目都經過嚴謹的程序,確保鑑別度與信效度。」呼應教育部的政策,APCS的考題也從107學年度起有所調整,於觀念題加入資料結構與演算法的題目,觀念題調整後,達到進階能力的人數下降,但達到觀念題基礎能力以及實作題的基礎與進階能力的人數比例都是成長的,「這顯示108課綱實施後,整體學生在程式學習的能力上確實有所進步。」

    而從近三年(108、109、110學年度)畢業生的成績來看,也同樣反映出108課綱實施後,高中生的程式能力逐漸成長;相較於108學年度,110學年度達成基礎能力和進階能力的人數都有成倍的增加。不過,李老師也提醒,雖然數值是成長、進步的,但目前畢業生達基礎能力的比例還不到一半,還需要大家共同持續努力。

    104105學年度累積至今,APCS已舉辦18場,單場報名人數最高達3,800餘人,報考總人數高達45,000餘人。李老師肯定,APCS78年一路走來,影響是正面的,「資訊教學開始受到學校跟家長的重視,對於有這方面學習興趣的同學來說就得到保障。」也因為APCS具有嚴謹的信效度,所以教育部將APCS列為升學參考標準,對於喜歡程式設計的學生來說,就多一個明確具體的目標,可以用APCS去申請資訊相關科系。除了高中生,APCS同樣也接受社會人士報名,也常有大學生、研究生、資訊工程師、第二專長資訊教師等報考,可見程式能力檢定確實帶來更多未來發展的機會。

    (整理/曾令愉)

  • 我有程式力,你有想像力嗎?--「大學程式設計教學經驗交流會–教育&生農領域」側記

    我有程式力,你有想像力嗎?--「大學程式設計教學經驗交流會–教育&生農領域」側記

    「程式設計到底難不難?」「程式設計如何在各領域發揮?」程式設計教育為當今大學教育的主要趨勢之一,並漸漸成為不分科系、人人必學的必修課程,教師該如何面對非資訊科系的學生?又如何引導非資訊領域學生於其專業領域應用程式設計能力?

    111年6月2日,由教育部推動大學程式設計教學計畫團隊,以線上形式,舉辦「大學程式設計教學經驗交流會–教育&生農領域」,邀請大學教師及業界專家,分享程式設計結合教育或生農領域專業之經驗,包括如何設計課程及實務應用面向,啟發程式設計與各專業領域結合的多元想像。

     

    以積木程式培養紮實邏輯

    工具不分好壞,能幫到學生最重要

    在教育主題方面,其中一場邀請國立臺北教育大學通識教育中心的金克杰老師演講「基礎程式教育與創意延伸應用」,分享其基礎程式設計與自造教育相關通識課程的教學經驗。「程式設計到底難不難?」演講伊始,金老師即拋出這個問題,「程式設計,對在場的老師想必不難,但對非相關科系學生是相當困難。」這看似平凡無奇的問題,卻是金老師在通識教育中心講授程式設計五年來,跳脫自身專業框架,持續從學生立場思考的教學核心:為什麼學生覺得難?如果很難,那要教什麼?怎麼教?為何教?學生又為何要學?

    校方賦予金老師的任務,是帶領學生了解程式設計的概念,並讓學生有能力設計出簡單的動畫或小遊戲。在教學內容的選擇上,金老師曾嘗試教Arduino,但發現對缺乏先備程式基礎的同學而言,顯然是越級打怪,不論理解或應用都相對困難。因此,他選擇以美國麻省理工學院開發的積木程式Scratch為教學主題,Scratch將程式指令轉化成一個個的積木方塊,將各個指令積木拖曳組合,就可以製作出動畫或小遊戲,對於初學者來說是良好的入門工具。金老師觀察,教育大學的學生最喜歡做的是繪本或互動式電子書,他在本次演講中也分享了幾支學生運用Scratch製作的動畫、互動繪本、小遊戲,「有些同學會把作品帶到偏鄉小學做服務學習或寒暑期教育營隊等,很受小朋友的歡迎,學生也由此得到成就感。」

    不過,在金老師的教學理念中,所謂「有用」不只是做出小遊戲或動畫,而是學生能夠降低對未知領域的排斥感,一步一步建立起程式邏輯與基礎觀念,並且培養解決問題的能力。「其實很多同學在小學的時候就學過Scratch,但只會依樣拼圖,並未建立起真正的邏輯觀念。」因此,金老師的「基礎程式設計」課(2學分,每週授課2小時),大約會用半學期講授邏輯迴圈、變數、各種函式等基本觀念,到下半學期才讓同學分組進行專題製作。在紮實的基礎下,學生學完Scratch,就可以進一步延伸學習micro:bit、Arduino,或是銜接到程式語言C++、Python等。而在延伸的課程規劃上,修過「基礎程式設計」的學生可選擇進階通識課程,如「3D科技與科學創作」、「資訊科技新知」等,最後銜接到自造中心的「創意生活」,真正動手做出小機器人、吸塵器等電子專題。

    5年教學歷程一路走來,金老師心中其實充滿各種「聲音」,「有些資訊相關科系的老師會覺得程式設計不是這樣教的,對學生沒有幫助;也有些老師覺得,教非資訊領域學生程式設計沒有用,教WORD、PowerPoint就好了。我自己也常常懷疑:在大學教Scratch這種較低年齡層的工具,對學生真有幫助嗎?」反而是來自學生的聲音,給了金老師不少信心,「五年來常看到學生反饋,『真的有培養邏輯訓練』、『能做出東西有成就感』,並且『不會覺得非常困難』。所以我真的覺得工具不分好壞,能幫到學生就好。」

     

    理解是一切方案的基礎

    運用科技工具幫助農夫解決問題

    在生農主題方面,邀請蜂巢數據科技股份有限公司「阿龜微氣候」創辦人暨行銷長盧安邦先生,演講「從數據蒐集到分析應用:智慧農業的過去、現在與未來」。盧安邦行銷長本身為國立政治大學傳播學博士,2017年與夥伴一同創立「阿龜微氣候」,一頭栽進農業領域,嘗試貼近農業、貼近土地,理解農民的生活、快樂與困擾,攜手創造改變。

    「阿龜微氣候」所謂的「智慧農業」,核心在於運用科技「解決農民遇到的問題」。團隊成立之初,發現臺灣農業環境數據資料不足,難以進行資料分析,因此引進「在地氣象站」、「土壤感測器」、「縮時攝影機」等環境數據感測技術硬體設備,藉由基地臺將評測所得的各種環境數據回傳雲端平臺。但盧安邦行銷長強調,「農民使用這些方案不是為了拿數據,他們為的是解決目前問題。」譬如說,因為氣候變遷導致作物生長期變化,耕作期程變得不太確定,或是產量變少、不同區塊產出不同產量等問題,「他們需要尋找新的解答。」

    團隊結合農業知識進行資料分析,提供各式各樣的農業科學化生產管理解決方案,例如透過環境數據即時監測優化種植模式,或透過作物產期分析來預測產期及採收時間,可更有效預先安排人力物力及銷售規劃等,並每月彙整資料產出「農地的健康檢查報告」,幫助農民在決策時有更堅實的數據輔助;甚至與區塊鏈公司合作,結合環境數據與農務紀錄,「在種植前就先買下一個區塊,約定產量,整合阿龜微氣候的生長期預測,以及現場的縮時攝影與農民的日常紀錄,讓消費者即時看到作物情形。」建立一種新的農業銷售模式,打入國外的市場或與電商平臺合作。目前全臺灣已有超過150個場域使用「阿龜微氣候」的服務方案,可以說是將程式設計運用於生農領域的最佳實務案例。

    在運營的過程中,「阿龜微氣候」團隊始終認為理解是一切解決方案的基礎,科技研發或創新應用不是為了炫耀高科技,而是紮紮實實解決農民的問題。「農民花錢買服務,不是給自己找麻煩,所以必須要照顧到使用者的實際使用情境。」例如器材電池設備的蓄電力,「早期可能每週要換一次電池,我們常去打擾,農民也覺得很煩。現在可以半年一次,甚至有太陽能的輔助,都不用去管它。」也有農民反應沒辦法時時刻刻盯著平臺上的數據,是否可以有特殊狀況的時候才通知?於是團隊又發展出LINE通知功能,「還有銷售等各方面,要解決的問題太多了。」

    目前「阿龜微氣候」正式成員有9人,大家的背景各自不同,橫跨資訊、農業與傳播,其中又以資訊工程領域的成員最多,共有5人,「我們不會是一個工程師來解決農業的問題,也不是一個單純唸農藝系的就可以解決這些問題。我們需要專業領域結合資訊科技與社會科學,其中程式是非常重要的工具。」

    談到對未來人才樣貌的想像,盧行銷長觀察「阿龜微氣候」團隊的實習生,除了不可或缺的溝通能力,還有幾個共同的特性:「專案規劃與執行能力、資料蒐集與分析的能力,並且都有初階的程式設計能力。」而在個性特質上,盧行銷長認為,不論是內向人或外向人,主動積極與獨立解決問題的能力都很重要,並且需要具備跨領域的特質,「最重要的是,他們大部分都不怕挑戰。」

    「作為一個新創團隊,如果我們不想要被淘汰,我們其實只能不斷前進。」面對時代持續變動,盧行銷長認為對於未來保持好奇心與觀察力是重要關鍵,而程式能力在其中能扮演什麼角色?盧行銷長說,在他的想像裡,不一定要是程式高手,但只要擁有運算思維,以及對程式作為工具的想像的訓練,理解程式能解決什麼問題,就能在實際執行時達成更好的協作與溝通。

     

    (紀錄整理/曾令愉)

  • 會教程式的哲學博士.興趣是自學動力——專訪龍華科技大學觀光休閒系趙茂林助理教授

    會教程式的哲學博士.興趣是自學動力——專訪龍華科技大學觀光休閒系趙茂林助理教授

    一位來自國立政治大學哲學系的博士畢業生,怎麼會轉行開始教程式設計?對目前任教於龍華科技大學觀光休閒系的趙茂林老師而言,學程式一開始雖是無心插柳,但至今他已一步步踏實走出教程式的路。而自學,正是他的不二秘方。

    哲學博士轉行教電腦 自許「不想跟別人上一樣的課」

    趙老師自學程式設計或資訊相關知識的經驗,是從當兵退伍前開始。當時他希望應徵東吳大學助教一職,而助教的主要工作之一就是製作及維護網頁,於是,他便決定買下工具書,自學怎麼做網頁。

    而真正開始教學的契機,是趙老師就讀博士班時,一名友人推薦他到新北市勞工大學給大家上課。趙老師表示,當時課程還被稱為「電腦課」,也不是教程式設計,而是教Microsoft office系列軟體的運用。儘管曾靠工具書自學網頁設計,但是在新北市勞工大學教學的這段期間,他才發現自己在電腦領域的天分,決心開始經營課程。

    教學年資隨著時間拉長,資訊科技也在這當中不斷變革與進化。趙老師自認:「我應該提供不一樣的菜單給別人。」當Microsoft office系列軟體已成大眾的必備技能,趙老師轉而教起網頁設計、影像處理,教學生使用Adobe Photoshop、Illustrator等,每轉換一個應用軟體,他都得翻工具書、上網自學,甚至在網路論壇PTT上尋找解答。

    博士班畢業後,趙老師進入龍華科技大學擔任助理教授,但他也意識到校內課程傾向於產業實際應用,與他原先的哲學專長大相逕庭。於是他選擇考試進入東吳大學巨量資料管理學院碩士在職專班,學習大數據科學之外,也補足相對缺乏的統計、數學方面的理論知識。即便已成為教師,仍保持勤學不懈的精神。

    共感學生困境 「興趣」是學習動力

    第一堂程式設計課,趙老師教程式語言Python,講台下是國際企業系的學生,學生中,有人認真想跨足新領域,也有人並未進入狀況。趙老師深有感觸地說:「我知道非資訊科技學生接觸這些(程式設計)都會撞牆,我自己一開始學程式也會。」他表示,過去他曾參與一場程式設計相關人士的短講,但出身理工專業的人總習慣在對話中使用艱澀詞彙,讓非專業者退避三舍。為了讓學生容易理解,趙老師在課堂中盡可能以情境來引導學生。例如,瀏覽網站時可能會碰到「是否為已成年?」的彈出視窗,那該如何運用程式來判斷什麼樣的使用者身分能通過網站的驗證呢?如此生活化的舉例,讓學習程式也能變得親民。

    趙老師也強調,「感興趣」是非常重要的。「當成遊戲、玩耍,是我引導的方式。」他舉例,當時課程期末必須參與一場程式設計競賽,他帶領的國企系學生就從生活中取材,設計出一個「亂數抽籤APP」,只要輸入學號就可亂數抽選學生,教授抽問時不需再看著名單煩惱。最後,該作品也獲得了競賽中「非資訊科系組」的第三名。

    但趙老師也直言,若只是偶爾來上課的學生,是跟不上教學進度的。因此他把課堂中的作業直接視為出席點名,用課堂作業換分數,讓學生更有動機上課。另外,他也延續在新北市勞工大學的習慣,製作教學錄影,用影像記錄應用軟體的操作及講解,讓學生能隨時重複觀看與學習。迄今為止,他已錄製數十張教學光碟,甚至把校內的影音學習平台容量都放滿了。

    他表示,對文組學生而言,了解基礎才是最重要的。因此他不會把所有程式相關知識都丟進課堂,而是選擇在不同課堂中設立不同的學習目標:在「程式設計概論」課,希望學生能在課程最後開發出一個APP;在「人工智慧概論」課,則鼓勵學生可以找感興趣的網站進行網頁爬蟲,讓學生在課程之後真正能實際應用。就如趙老師所說:「基礎扎得好,變化隨你玩。」

    找出學習目標 讓跨領域成為助力

    趙老師教授通識教育中心固定安排的「服務學習與社區發展」這一門課,趙老師提到,「服務學習與社區發展」一課立意良善,本是期待學生能實質為周邊社區做出貢獻,但在學生認知中卻僅是「強迫勞動」行為。於是他轉念一想,「應該先讓大家知道社區有什麼樣的需求,再看投入的方法。」為分析社區問題,就得用上大數據科學。

    「學生最常問的問題是:『我學這個要做什麼?』」所以趙老師希望在學校基於美意開設程式設計課程後,他可以儘量提供實際應用的場域給學生延伸學習,用這樣的方式來代替回答。

    因此,趙老師致力於延伸課程,這兩年他主持校內USR(大學社會責任)實踐計畫,帶領學生應用數位能力解決社區問題,例如了解學校周邊的交通問題、製作「桃園市龜山區文化歷史知識平台」等,他說:「我會請他們(學生)來試試看,唯有透過實際操作才知道自己到底會不會。」

    「我期待我的課扮演著『領航』的角色。能引起學生興趣,培養接下來自主學習的可能性,我認為自己的授課就成功了。」趙老師說,就像現在沒有人在學Microsoft office系列,學習資訊科技是不能停滯的,而他也從未停止、持續update,讓自己保持自學的衝勁,而現在有更豐沛的網路資源,讓學習門檻降低,人人都能接觸到程式設計。當年他一步步從零耕耘,如今走到教學的位置,趙老師表示,期待未來能看到更多非資訊科系學生,跨出自己學習的舒適圈,走向跨領域。

    (整理.撰文/陳子瑜)

  • 學程OPEN MIND!打開未來無限可能──跨域學程推動經驗分享會側記

    學程OPEN MIND!打開未來無限可能──跨域學程推動經驗分享會側記

    教育部「推動大學程式設計教學計畫」自107年度執行至今已屆4年,除了課程教學與教材設計等教學實務面向的努力,各校在制度上又是如何因應程式教學的跨域需求?「推動大學程式設計教學計畫」的分項計畫「資料分析領域及學習評量推動團隊」於111年4月28日舉辦「跨域學程推動經驗分享會」,邀請國立臺北大學張玉山教務長主講〈跨域學習與程式課程推動之作法與策略〉、致理科技大學資訊管理系黃信博助理教授主講〈智慧雲端行動科技跨領域學程推動之分享〉,分別就一般大學與技職體系分享不同類型大學推動跨域學程經驗。

    不只是「𝝅」型,迎向「非」型人才的時代

    「在AI、大數據等最新科技興起下,產業結構快速改變,部分專業領域將逐漸消逝。具備特定領域的專業固然重要,但具備廣度、多元跨域能力的『非』型人才,更是現今及未來社會所渴求。」這是張玉山教務長寫在《國立臺北大學跨域學習手冊》的一段話,也是臺北大學這幾年堅定推動跨領域課程的重要動機。

    為了使學生畢業時具備「跨領域」與「資訊科技」素養,臺北大學110 學年度入學學士班學生新增2項畢業規定:「至少應修畢取得本校或臺北聯合大學系統開設之微學程、學分學程、輔系或雙主修任一資格」,以及「校定必修課程新增『程式設計相關課程』(取得相關證照或修畢程式設計相關課程二擇一)」。新制上路,如何讓全校師生順利上軌道?除了在推行前多次舉辦公聽會與師生交換意見,臺北大學這條通往未來的跨域學習之軌,實自106學年度就已鋪路,而張教務長自身更是早在93年校方新設資訊工程學系並擔任系主任時,已開始累積大學跨領域教學的經驗。

    「臺北大學以法、商、公共事務、社會科學為基礎,2004年資工系新成立時,我們就知道不能獨善其身,一定要與既有系所學習合作。」當時資工系就規劃16學分讓學生去學習不同領域的專業,可以說是臺北大學跨出跨域學習的第一步。106年,教育部發函各校,指出傳統學制彈性不足、系所資源未能整合或共享等省思,加上校方配合教育部106年「創新教學試辦計畫」,將程式設計納入計畫分項推動,正式啟動臺北大學的「跨域學習友善工程」。

    在做法上,首先各學院盤點所有課程,評估融合程式設計領域調整或新開課程,「例如商學院『電腦概論』調整為『電腦概論與程式設計』,並設定為院必修課。」而這番改造不只是為了滿足計畫要求,也是對於舊有課程的反省,「以前學生對電腦不熟悉,『電腦概論』必須教得很完整;現在大家電腦都熟,那課程其實可以更進階。」

    課程改革,師資必須到位。在校長的支持及行政同仁的努力下,臺北大學自106年度起逐年增聘程式設計領域專長教師,截至110年度止共增聘3位專任、7位兼任教師。同時,對於跨域共創課程的合作教師,授課學分也從優採計,讓老師們有更充裕的心力克服跨域教學的創新與挑戰。此外,也引入校外資源,攜手臺灣亞馬遜於109年11月締約,規劃成立雲創學院,導入亞馬遜AWS雲端資源,未來亦延伸推動雲端領域相關學程與微學程。

    制度上,除了將程式設計列為必修課,也推動學生跨域學習,調整校共同必修並逐步調降各系畢業學分數及必修學分數,增加採計外系自由選修至少16學分為畢業學分(恰好約1個學分學程或2個微學程)。制度鬆綁後,臺北大學不只給學生自由,也給學生「畢業前至少須完成1個跨域學程」的新任務,同時更給出了多元的課程選擇與引導。除了有完善的學程修課系統提醒學生修課數量與規劃,在開課方面更善用校際合作的優勢,跨界開設課程,並鼓勵院系開設自身獨有的特色學分學程與微學程,讓學生一定有課修,採認制度也具有彈性,學生可先選學程,亦可先修課後再選認學程。

    跨域學習推動的結果,輔系、雙主修的人數微幅成長,學分學程則由108學年度的9,774人,飛躍成長至110學年度的36,713人,十分驚人。張教務長說,校方甚至研擬未來讓學生「自組學程」,「學生可以組合一個自己有興趣的微學程或學分學程,只要經過系所認定即可。」

    迎戰產業需求,深碗開發學生實務力

    第二場次由致理科技大學黃信博助理教授主講。黃老師自109學年度起擔任學校「雲端行動應用實務學分學程」及「智慧雲端行動科技微學程」的召集人,他指出此學程是伴隨產業未來趨勢而生,「未來AI運算將走向『端雲共生』,預期在2025年,全球將有50%的終端裝置都將具備電腦視覺與語音辨識相關的AI神經網路運算能力。」AI是產業發展的關鍵力量,而學校既然扮演跨域人才的基礎培育角色,便應依據當前產業情勢調整,提供妥適的實務課程或專業培訓課程。在這樣的背景之下,致理科技大學的「雲端行動應用實務學分學程」於100學年度應運而生,學分數為19學分;到了108學年度更因應學生多元跨域學習的需求,推出微學分版本、11學分的「智慧雲端行動科技微學程」。

    在教學結構上,「雲端行動應用實務學分學程」隸屬於創新設計學院資訊管理系,並由同院的商務科技管理系、商務管理學院的行銷與流通管理系、通識教育中心等單位的師資共創課程,每年修讀人數大約在300人左右,是目前致理科大校內修讀人數排名第一的學分學程,且學程修畢取證比例高達86%(108學年度數據)。

    為了能實際對應產業端的需求,「雲端行動應用實務學分學程」課程規劃的專業核心能力均一一對應實務界的專業職能內容,「例如現在手機人人必備,因此我們要求『行動裝置程式開發技能』為專業核心能力之一,學生要學習手機或平板等智慧型手持裝置之程式設計。此外還有雲端技術應用、行動商務管理、無線感知技術應用、友善人機互動介面設計等。」由核心技能出發,層層規劃必修與選修課,並為培養學生深度的實戰能力,避免停留在淺碟化的學習理解,致理科大規定每個學分學程、微學程都必須規劃「深碗課程」,透過參與競賽、場域參訪學習等方式,讓學生實際與業界或實務需求接軌,達到深化學習的效果。

    從學校的整體跨域教學規劃來看,致理科大目前有2個跨域學院、15個學分學程及26個微學程,由教務處成立跨領域學習中心總籌,並設置學分學程發展小組來溝通、推動校內跨單位的各項行政任務。其中,「微學程」的制度靈活,為了應變產業趨勢彈性規劃,可以是期間限定的「客製款」,「有時候可能會因為一個產學合作需求,或者是某一門課、某個事件,我們採取微學程的機制量身規劃;在需求結束後,這門微學程有可能就關閉不開了。」

    考量學生初期選擇跨域課程時的不安與猶豫,目前致理科大在宣導上主打微學程,讓學生較容易克服心理門檻,並保留調整方向的彈性,「學生可以先選課,再決定要不要追認為微學程;而當同學修完9至12學分的微學程之後,我們會再鼓勵同學,你再加個10學分,就可以獲得一般學程的證書;或者是更進一步,再多修11到15學分,獲得跨域學院的證書。」

    面對未來趨勢,致理科大正研擬在既有的2個跨域學院(金融雙語行銷跨域學院、全英語國際商務學院)之外,整合校內現有的「互動媒體」、「智慧雲端」、「空勤服務」、「智慧製皂」等學程,增設「智慧創新與設計跨域學院」,發展出更具創意與未來前瞻性的特色跨域學習。

     

    文字整理/曾令愉

  • 以程式設計,擴大自己的舒適圈——專訪東吳大學資料科學系胡筱薇副教授

    以程式設計,擴大自己的舒適圈——專訪東吳大學資料科學系胡筱薇副教授

    讓學生擁有終生受用的自主學習能力是許多老師的教學目標,東吳大學巨量資料管理學院資料科學系胡筱薇副教授為了達成這個目標,在程式設計教學上不斷嘗試新作法,從「我講你聽」的講述式教學,到引入業界資源合作授課,再到鼓勵學生自主學習的情境式教學,在胡老師的努力下,學生不僅動手做,更成為能夠團隊合作、能夠自主學習的行動者。

    不只「學會」,還要「學好」

    胡老師在博士班求學階段,即以兼任講師身分開始教授程式設計課程,剛開始時,「我講你聽」的講述式教學,台下學生沉默一片。但胡老師並沒有忽視學生的沉默,「學生在幫助老師更清楚的認識自己」,學生能幫助老師做調整。深入了解後,發現很多學生沒有真正理解也無法想像學寫程式能做什麼用,因此覺得枯燥乏味。胡老師於是將自己的教學目標設定在:要學生不只「學會」,還要「學好」。怎麼樣是「學好」?就是「學會還會用」。能以學會的程式設計技能解決遇到的問題,能疊加發揮、觸類旁通,這才是「學好」。

    為了讓學生「學好」,除了採取問題導向(PBL)教學方法,胡老師的考試不是考試,而是給學生的挑戰,學生只要「學會」一定拿得到基本題的分數,但挑戰題則要「學好」才能嘗試,胡老師給自己的KPI(績效指標)就是願意去嘗試挑戰題的學生越來越多,她鼓勵學生分數不重要,發揮了多少自己比較重要。

    引入業師,一起當「教練」

    胡老師認為學生面對未來世界,不能用過去的學習方式,她希望自己不是知識注射者,而是知識的連接者,扮演「教練」的角色,不需要陪著學生跑,而是觀察學生怎麼跑、告訴學生怎麼樣能跑得更久更好。學生面對熟悉的老師總是不夠積極無法發揮潛力,於是胡老師在專題導向的程式設計課程中,引入業界資源,邀請產業界先進來給學生上課,一起當「教練」帶領學生解決業界實際存在的問題。然而,學期末拿到教學評鑑的胡老師非常挫折,不僅學生給了超低的評分,甚至反映聽不懂業界工程師在說什麼、老師都沒教課、希望能有教科書、希望老師劃重點……。

    學生似乎不知道結合業師上課,其實更加重老師的負擔,老師需要費心找業界資源、花許多時間和業師討論上課內容。超差的教學評鑑並未讓胡老師氣餒,她仍舊堅持要給學生一個學習框架,讓學生探索自己需要什麼,自己嘗試去將需要的放入架構中,而接觸業師與業界,絕對有助於學生探索,只是或許大二生不易接受,大三、大四生才適合這樣的教學方式,如胡老師所說「不同年級、不同科系、不同學制都不一樣,教學是一門複雜的學問」,她又說「對學生過敏,正是對老師的歷練」,讓老師知道要更了解學生適合什麼、需要什麼。

    情境式教學,打造自主學習者

    胡老師說「學程式像學做菜,不需要很厲害才開始,而是當你開始了,就會越來越厲害」,看再多食譜、看再多廚神做菜,如果不自己動手,永遠不會做菜。除了督促學生自己動手做,「還要在學生能承受的範圍之外再加10%的難度」,胡老師觀察到,突破難關之後學生會覺得自己很棒很酷,找到學習樂趣及成就感,建立自信心,此外,「老師不要100%講授課程內容,只講60%,其他的40%透過課程設計讓學生自主學習」,什麼樣的課程設計可以引導學生自主學習?首先是營造學習氛圍,胡老師採取「情境式教學」,模擬職場情境,將產業遇到的實際問題給學生嘗試去解決,有助於誘發學生的學習動機,學生知道自己哪裡不會或需要會些什麼,就會嘗試自己找資源學習。

    其次,藉由分組及評分機制,也可提升同儕合作自主學習。課堂上來自資訊科系與非資訊背景學生程度落差很大,胡老師從不讓學生自己分組,而是老師分別了解學生之後,把資訊和非資訊背景學生編入同一組。小組報告成果作品時,由胡老師指定同學回答,如果被指定人回答不出來,就等同於這個小組回答失敗,失去得分機會。這樣的評分誘因,無非是胡老師希望保留空白時間讓同學自己學習並幫助同伴成長,「這是領袖特質,領袖不是自己好就好,帶著夥伴成長才是領袖,領袖創造環境」。非資訊背景的同學要學會程式設計是需要時間和動機的,這時學得快的同學幫助學得慢的同學邊學邊做,完成作品過程中大家邊做邊學,相互支持才能獲得高分。胡老師認為這就是模擬職場情境的一環,未來進入職場勢必需要與各式各樣的人團隊合作,因此,這樣的編組需要特別講述緣由與動機,曉之以理動之以情,才能讓學生欣然接受。

    以程式設計,擴大自己的舒適圈

    身處科技融滲的數位時代,資訊科技深深影響我們的生活,而程式設計正是造就現今數位世界的關鍵之一,其重要性在未來世界也不斷增強,胡老師強調學好程式不代表所有人都要做工程師,「未來世界,程式能力是一種『剛需』、一種素養」,胡老師勉勵非資訊背景學生,學程式設計並不是要學生離開舒適圈,而是擴大了自己的舒適圈,擁有程式設計「素養」,讓學生進入職場不僅能發揮專業能力,也能想像並打造專業與數位科技的結合與創新應用,強化了職場競爭力。

    (紀錄整理/教育部推動大學程式設計教學計畫專案辦公室)

  • 從溝通中看見需求,創造跨域教學無限可能--教育部「大學程式設計教學經驗交流會—民生&法律領域」側記

    從溝通中看見需求,創造跨域教學無限可能--教育部「大學程式設計教學經驗交流會—民生&法律領域」側記

    為厚植數位時代的資訊人才,教育部鼓勵大專院校廣開程式設計課程,執行「推動大學程式設計教學計畫」,尤著重培育非資訊領域學生的運算思維與跨領域之資訊能力。計畫自107年度執行4年來,目前全臺灣已有近70%、逾60萬名大學生修習過程式設計課程,相較於107年度計畫初期的35%,成長幅度翻倍。短短幾年內,非資訊領域學生修習程式課程比例激增,各大專院校開課情形與行政配套漸上軌道,在教學現場第一線的教師,問題焦點也從如何開課轉向如何精進課程品質。而隨著「108課綱」新一代學子即將進入大學,「推動大學程式設計教學計畫」也將於今年夏天完成階段性任務,大專院校的程式教育準備好邁向下一階段了嗎?

    跨域教學之路不孤單,教師社群交流經驗共享

    「推動大學程式設計教學計畫」執行近4年來,為了不讓教師們孤軍奮鬥,也為了解教師在開課過程中的經驗與心得,舉辦數場經驗交流會,邀集相近專業領域的教師參與,安排世界咖啡館分組討論、主題短講及綜合座談等活動,幫助教師了解程式設計課程如何與專業領域課程結合,並期待藉此培養教師社群,日後有更多交流與分享教學經驗的機會。

    111年3月22日於集思台大會議中心舉行一日的「大學程式設計教學經驗交流會—民生&法律領域」活動,預計是計畫結束前的倒數第二場交流會。總計畫主持人國立政治大學資訊科學系李蔡彥教授表示,以往每兩個月就會舉行一次交流會,近一年受疫情影響,改以線上會議的方式舉行,互動效果相對受限,因此在疫情趨緩後,決定恢復實體交流會。談到執行計畫近4年,60萬名大學生曾經修習過程式設計,學習成果如何?李老師說:「老實講,大家剛開始學習程式,有些學生有興趣繼續探索,有些可能就停在初階概念。但是這一批都是在108課綱實施之前的學生,他們在大學階段培養運算思維及跨界能力,未來投入產業所產生的影響,想必非常巨大。」

    交流會共安排6場主題短講,圍繞民生與法律領域展開,邀請業界及相關領域教師分享自身經驗。首場由東吳大學資料科學系蔡芸琤副教授分享「2021法律科技學暑假營隊」的教學經驗,如何以主題式教學法進行法律科技學實作課程。第二場由七法股份有限公司張韶倚產品經理分享身為法律人如何跨出舒適圈進入科技業,在企業端整合法律與科技解決方案的實務經驗。第三場由龍華科技大學觀光休閒系趙茂林助理教授主講,以其「程式設計概論」、「人工智慧概論與應用」等課程為例,分享他與非資訊生的程式設計旅程。第四場由國立臺灣師範大學東亞學系邵軒磊副教授分享「法律資料分析」授課經驗,如何由文科生的觀點出發,站在對方的主體學科去思考其學習需求。第五場由國立宜蘭大學資訊工程學系朱志明助理教授主講「旅館寶藏~挖挖哇」,現場以「kahoot!」遊戲炒熱會場氣氛,並分享他如何帶領非電資領域學生透過程式學習,挖掘到旅館評價等實用資料及其分析。第六場由國立臺灣師範大學資訊工程學系蔣宗哲副教授分享其「運動數據分析與程式設計」課程的教學經驗,從一開始發現對於修課學生的預設落差,到如何一步步引導學生進入狀況的教學歷程。蔣老師介紹一個實用性高的「Python 創作分享平台」,這是他作為「推動大學程式設計教學計畫」計畫成員,帶領臺師大學生開發出來的一個能建立測驗題目、檢視學生進度、自動批改作業、讓學生交流彼此的創作思維、互相觀摩作品的平台,歡迎大家來使用。

    你的議題也是我的議題,以開放心態啟動更多溝通可能

    除了主題短講,為了促進與會者之間的交流討論,計畫團隊規劃「小小世界咖啡館」活動,隨機將與會來賓分組,各組需先形成一個關鍵議題,交由鄰組進行討論,下午時段分享討論結果。計畫團隊表示,「世界咖啡館」一般是讓小組成員流動,但因疫情考量,從人的流動改成議題的流動,希望產生更真實、更有挑戰性的議題,供他組討論,也刺激參與者思考更多元的議題面向及交流解方。

    當天現場共形成5個議題,探討範疇由實際的課程設計需求,到人才培育的核心目標,以及面對未來下一階段的教學因應,議題分別為「民生領域程式設計2學分課程,如何設計?」、「如何強化程式設計跨域實務案例」、「非資訊領域的學生應著重於培養哪一種人才:使用者、研發者、介於二者之間的溝通者?」,「如何建立資訊領域與非資訊領域之間溝通的橋樑?遇到的挑戰?」、「針對108課綱首屆大一生,程式設計課程對大學端的衝擊與師資重組,如何因應?」。在熱烈而充實的討論中,不約而同指向「溝通」的重要性──不論是學生對於程式學習的實用需求,或者是教師跨域合作的教學需求,兩個不存在共同語言的領域之間,需要有開放的心態,透過完善的溝通與對話機制方能達成,也提到居中助教或業師角色的重要性。

    迎向108課綱新挑戰,重視關鍵能力及素養教育創新應變

    活動尾聲,教育部高教司教育品質及發展科陳浩科長出席綜合座談。陳科長表示,高教深耕計畫第一期將於今年結束,目前正在規劃第二期方案,其中資訊科技素養是必不可少的一塊,並因應108課綱的銜接,在第二期計畫中除資訊科技素養,尚有自主學習、跨領域、人文關懷等幾項關鍵能力,培養學生以更靈活更彈性的思維,迎向瞬息萬變的產業環境,並擁有深厚的文化底蘊觀照時代社會。

    現場有老師提問,如果學生有自學程度不一、無法深入學習等淺碟化的情形,如何因應?陳科長回應,資訊科技素養教育包涵知識、技能、態度三方面,除了知識與技能,養成學生終身學習的觀念與態度也是關鍵,現在不少大專院校都推行「微學分」的課程,學生已經有更多元的課程選擇,但也可能會無所適從,因此他鼓勵學校可以加強模組化的引導,幫助學生深化並建立自身所需的學習架構。亦有老師提問,教師在面對程式設計這類跨領域教學時,勢必需要自我進修或尋求其他領域老師共創課程,挑戰與負擔都不小,也有很多老師認為「我是法律系的,為什麼我要去參與設計程式教學的課程?」反之,資訊工程領域的老師要輔導非本科生學習程式設計,也會感到挫折,建議教育部是否可能提供獎勵機制,鼓勵更多老師投入跨域教學?對此,陳科長認為不需要強制每一位老師都要跨領域教學,但對於有心投入的老師,可透過教師社群經營等模式,給予適當的支援,達到跨領域、跨校際之間的協同支持,而教育部也會持續了解師生教與學的需求,相偕前行。

    (紀錄整理/曾令愉)

  • Coding初心再進化,創意中更見蓬勃野心--第3屆Coding 101程式設計競賽圓滿落幕

    Coding初心再進化,創意中更見蓬勃野心--第3屆Coding 101程式設計競賽圓滿落幕

    Coding 101,全國唯一「屬於初心者的程式設計競賽」今年邁入第3屆,3月12日於臺大博雅教學館舉行複賽決選。Coding 101旨在鼓勵初學程式設計的非資訊科系學生,運用程式解決生活中遇到的問題,本屆共有96隊報名參賽,最終打進複賽的有17支隊伍,分別來自逢甲大學、輔仁大學、國立臺灣大學、元智大學、亞洲大學、國立屏東科技大學、國立高雄大學、國立雲林科技大學、國立臺灣科技大學、長榮大學等校,創作主題活潑多元並呼應社會時事,有參賽隊伍以佩戴口罩偵測及人流管控等防疫措施為主題,直接回應去年(110)5月以來疫情爆發的實際需求,也有隊伍關心人們遠距社交下的人際互動、心靈健康、網路購物及國內旅遊等面向,運用科技展現富有溫度的人文關懷。此外,無人機、虛擬貨幣等數位新興趨勢也成為作品主題,在在反映大學生對於時代脈動的快速掌握與即時回應。

    作品完整度高,跨域合作特色鮮明

    本屆金獎作品「Apollo Kills a Big Snake」是一款Python程式設計教學遊戲,以希臘神話世界為背景,玩家扮演被貶為凡人的太陽神「阿波羅」,在重重關卡中學習variable、if-else、loop、list等程式語法,學會運用凡人的力量--邏輯思考及解決問題思維,打敗大魔王巨蛇「Python」重回神界,在遊戲的趣味中掌握Python的基本概念。評審委員一致肯定遊戲背後的教育意義,評審委員國立臺灣海洋大學馬尚彬教授表示,本作品極富創意且完成度高,架構完整,令他印象深刻;評審委員東吳大學金凱儀教授則笑說,遊戲本身太有趣,使用者可能專注在破關,反而忘記學了什麼,建議未來可提高遊戲的多選性及問題的難度,也可以增設提高競爭刺激的計分機制;評審委員慈濟大學潘建一教授則認為,這款遊戲對學生很有吸引力,很適合用來讓108課綱程學生學習程式設計,並呼應金教授意見,建議可再增加遊戲題庫多元化設計。值得一提的是,「Apollo Kills a Big Snake」隊伍組成相當多元跨域,成員來自臺大外文系、政治系、經濟系、生傳系,有大一也有大三、大四的學生,是共同修習通識課程「商管程式設計」的同組同學,剛好都是遊戲愛好者,加上外文系隊員的文學專長,故以希臘神話構想出這款遊戲。榮獲首獎,成員十分驚喜,未來將參考評審建議進一步優化遊戲內容。

    銀獎作品「好蝦How Shop―蝦皮消費資料分析與視覺化」是一款網路購物習慣分析工具,運用Selenium套件抓取使用者在網購平臺「蝦皮」上的訂單資料,進一步分析每月消費金額、消費前三高類別及賣場喜好等,並以視覺化圖表呈現,幫助使用者了解自身消費習慣,進而可以更理智消費。本身是蝦皮重度使用者的評審委員嘉許作品完成度很高,笑說「應該把我的資料提供給你們分析看看!」並建議介面視覺可再優化。本隊5位成員都是大一學生,其中4位是臺大財金系、1位是臺大醫學系,評審委員潘教授鼓勵創作者可結合專業領域所學,提供使用者由財務管理或醫學診療面向看消費行為的分析與建議,讓作品更加值。

    銅獎「個股回測系統by NOXH」由來自臺大財金系的團隊創作,由於市面上的股票分析軟體多半需要付費且常出現平臺不相容的問題,因此自己動手透過Python寫出一款免付費、跨平台的股票分析系統,使用者在初始介面可選擇世界各地交易所,且有7種已寫好的交易策略,未來亦可視使用需求進一步擴充。評審委員國立中央大學莊永裕教授表示,這款系統專業性高,主要使用對象應為有經驗的股票投資人,可針對區隔出來的對象進一步發展功能;金教授則建議,目前系統中主要是單支股票呈現,但投資人多半希望能看到多支股票交互比對,建議針對使用者需求再優化。

    本屆參賽作品完整度高,創新性、應用性、技術性均令人驚豔,因此「創新應用獎」多達4隊獲獎。輔仁大學同學創作「新北等垃圾車」,針對垃圾車到站時間的預測需求而設計,改善其他APP預測時間不準確的問題。逢甲大學學生作品「金融管理大師」為一款記帳軟體,柔和的莫蘭迪色調結合點數商店機制,激勵使用者積極並持續記帳。臺大隊伍以「小北極讀書小助手」關注疫情下人際疏離問題,於群聊軟體Discord打造讀書機器人,鼓勵同學一起讀書相互陪伴。臺科大團隊打造「Who am I」,以簡易繪圖網頁結合AI分析與影像辨識技術,透過自畫像繪圖分析,幫助使用者認識自我特質。

    「專業應用獎」有2隊得獎。雲科大學生作品「道而步徑」是一款山林步道巡守系統,疫情之下避免人潮群聚,人們走向空曠大自然,使得山域事故增加,因而同學們發想建構步道狀況回報系統,結合無人機自動化循跡及AI影像辨識,降低登山客及巡守員面對的風險,評審委員肯定步道監測系統實用性廣,建議可運用於危險溪流監測與預警,減少意外發生。屏科大同學創作「智慧工廠管理系統」,運用影像辨識,以門禁系統協助口罩佩戴偵測,並設計人數管制系統及設備借用管理系統,改造學校實驗工廠成為更有效率的智慧工廠。

    競爭激烈多遺珠,鼓勵野心再進化

    綜觀本屆參賽作品,主審國立臺北科技大學郭忠義教授肯定大家都很有創意,希望不論得獎與否,同學們都要給自己掌聲,並期勉同學「程式設計是要給人用的,期望大家在設計程式時始終保持初心,以人為出發點。」莊教授則稱讚每隊水準都很高,非資訊科系學生的程式設計競賽卻很有「資工本科系專題評選的氣勢!」來自不同系所的同學們,各自在作品中展現自身科系專長,也讓他印象深刻,鼓勵同學未來在程式設計的路上繼續學以致用,發揮己身所學特色。

    本屆競爭激烈,評審心中遺珠不少。馬教授提到台大學生品作品「Tour Taiwan旅遊行程小幫手」,「創作團隊野心很大,作品也有一定水準,而且花了很多心血蒐集資料及設計演算法」,鼓勵團隊繼續完善作品,未來大有可為。

    金教授對「Daily Helper」印象深刻,「兩個來自亞洲大學幼教系的女生,簡報時談吐優雅,作品結合了她們對於日常生活的觀察,把日誌時間管理分成四象限,還融入了女性需求的經期記錄,很有發展性。」身為女性,金教授也注意到這次競賽中有蠻多女性參賽者,來自其他領域的她們跨域進來、別有創意,「打破一般認為程式設計比較屬於男孩子專長的印象,這次很多女同學參與,而且作品也展現女性的關懷,我覺得非常棒。」

    潘教授則觀察,今年不少作品都結合AI人工智慧,可見AI這幾年對臺灣教育界有蠻大的影響,例如長榮大學2位同學的「防疫小型無人機」,以無人機結合AI人臉辨識找出人群中未戴口罩者並予提醒,雖有現實環境與法規問題需要考量,但其實是蠻有意思的點子。

    Coding 101」來到第三屆,與過去兩屆相比有何不同?第二度擔任Coding 101程式設計競賽評審的馬教授根據第2及第3屆評審經驗指出,今年的作品更加重視程式碼的完整度,「在程式開發上,程式結構是很重要的。我覺得今年的參賽隊伍不只是單純寫程式,而更重視程式碼的品質,例如冠軍隊伍的遊戲作品,程式架構就相當完整。整體而言,我認為是很好的進化。」

    採訪.整理/曾令愉